物质结构与性质离子晶体第2课时
金属晶体 离子晶体(精讲课件)-高二化学同步学习高效学讲练(人教版2019选择性必修2)
一．金属键与金属晶体
2．金属晶体 (1)在金属晶体中，原子间以金属键相结合。 (2)金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。 延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生回相对滑动， 但排列方式不变，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠 之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性。
那么，金属键的本质是什么呢？
一．金属键与金属晶体
1．金属键 (1)概念： “电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶 体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
金属晶体和共价晶体一 样，是一种“巨分子”
一．金属键与金属晶体
1．金属键 (2)成键粒子是金属阳离子和自由电子。 (3)金属键的强弱和对金属性质的影响 ①金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数。 原子半径越大、价电子数越少，金属键越弱；反之，金属键越强。 ②金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 如：熔点最高的金属是钨，硬度最大的金属是铬。 金属键没有方向性和饱和性
【典例5】（2021·云南昭通·高二阶段练习）石墨晶体是层状结构 (如图)。下列有关石墨晶体的说法正确的是
A．石墨的熔点、沸点都比金刚石的低 B．石墨中的C原子均为sp3杂化 C．石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键和范德华力 D．每个六元环完全占有的碳原子数是2 【答案】D
本课结束
硬度
较小
很大
有的很大， 有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高， 有的很低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何 溶剂
常见溶剂难溶
大多易溶于水 等极性溶剂
导电、传热性
一般不导电， 溶于水后有的
【教学课件】《离子晶体》(人教)
人民教育出版社 九年级 | 上册
（3）金属晶体中，离子半径越 小，离子电荷越高，金属键就越 强，熔点就越高。合金的熔点比 它的各成分金属的熔点低。
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练习
下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是（） A.NaCl|、SiO2、CO2 B.NaCl、CO2、SiO2 C.NaCl、MgO、SiO2 D.NaCl、SiO2、MgO
1、什么是离子键？什么是离子化合物？
离子键：使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用； 离子化合物：由阳离子和阴离子组成的化合物。
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知识回顾
2、我们已经学过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用 分别是什么？
（1）分子晶体 ①定义：分子间通过分子间作用力构成的晶体； ②构成微粒：分子； ③微粒间作用：a.分子间作用力，部分晶体中存在氢键；b.分子内 存在化学键，在晶体状态改变 时不被破坏。
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离子晶体与离子化合物之间的关系？
离子化合物不一定是离子晶体，离子晶体一定是离 子化合物。
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判断正误：
1、离子晶体一定是离子化合物。 2、含有离子的晶体一定是离子晶体。 3、离子晶体中只含离子键。 4、离子晶体中一定含金属阳离子。 5、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是
决定离子晶体结构的因素
几何因素： 晶体中正负离子的半径比。 电荷因素： 晶体中正负离子的电荷比。 键性因素： 离子键的纯粹程度。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)
2014年7月30日星期三
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金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
（1） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
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（2） 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
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金属晶体的原子堆积模型
（1）简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
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金属晶体的原子堆积模型
石墨是层状结构的混合型晶体
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金属晶体的原子堆积模型
思考题
（1）六方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么 关系？ （2）面心立方紧密堆积的晶胞中： 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系？
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（ 1） ABAB… 堆积方式
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（ 2） ABCABC… 堆积方式
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金属晶体的原子堆积模型
俯视图
1 6 2 3 4
1 6
2
3 4
5
5
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 （▽）或对准 2、4、6 位（△）。 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可 以有两种最紧密的堆积方式。
上下层各4
6 7 2 3
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金属晶体的原子堆积模型
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系：
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
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金属晶体的原子堆积模型
高中化学选择性必修二 第3章第3节 离子晶体 过渡晶体与混合型晶体练习下学期(解析版)
第三章晶体结构与性质第二节金属晶体与离子晶体第二课时离子晶体过渡晶体与混合型晶体一．选择题1.下列叙述正确的是A. 任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子B. 金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用C. 价电子数越多的金属原子的金属性越强D. 含有金属元素的离子不一定是阳离子【答案】D【解析】金属晶体由金属离子和自由电子构成，含有阳离子，但不含阴离子，故A错误；B.金属晶体是由金属阳离子和自由电子的组成，粒子间的结合力为金属键，所以金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子、自由电子，故B错误；C.金属性与价电子多少无关，与失去电子的难易程度有关，如Al与钠，价电子Al比Na多，金属性Na比Al强，故C错误；D.含有金属元素的离子，可能为阴离子，如，也可能为阳离子，故D正确；故选：D。
2.下列说法正确的是A. 、、的分子间作用力依次增大B. 和晶体硅都是共价化合物，都是原子晶体C. NaOH和的化学键类型和晶体类型相同D. 加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键【答案】C【解析】A.水分子间存在氢键，因此分子间作用力，故A错误；B.和晶体硅都是原子晶体，但晶体硅是单质，不是共价化合物，故B错误；C.NaOH和均由离子键、极性键构成，均属于离子晶体，故C正确；D.加热熔化电离得到钠离子和硫酸氢根离子，破坏了离子键，故D错误；故选：C。
3.下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是A. 、、、的熔点、沸点逐渐升高B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低【答案】A【解析】、、、的相对分子质量逐渐增大，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点、沸点越高，与键能无关，故A正确；B.非金属性，元素的非金属性越强，形成的氢化物共价键的键能越大，对应的氢化物越稳定，与键能有关，故B错误；C.金刚石、晶体硅都属于原子晶体，金刚石中碳碳键的键长小于晶体硅中硅硅键的键长，所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，与键能有关，故C错误；D.NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与化学键的键能有关，故D错误；故选：A。
过渡晶体++混合型晶体++课件++2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数
氧化物
离子键百分数 电负性差
Na2O 62 2.6
MgO
SiO44-
Si2O76-
单链
六元环(SiO3)612双链
【知识拓展】 纳米晶体
①纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（10-9m)量级的晶体。 1nm=10-9m 纳米晶体相对于通常的晶体,在声、光、电、磁、热等性能上常会呈现新的 特性，有广阔的应用前景。 ②金属铅晶体的熔点3280C。但纳米铅晶体大小与熔点的关系如图
课堂练习1：判断正误
(1)纯粹的典型晶体是没有的( × )
(2)离子键成分的百分数是依据电负性的差值计算出来的，差值越大，离
子键成分的百分数越小( × )
(3)在共价晶体中可以认为共价键贯穿整个晶体，而在分子晶体中共价键
仅限于晶体微观空间的一个个分子中( √ ) (4)四类晶体都有过渡型( √ ) (5)石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3( √ ) (6)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行( √ )
性
体
态 导电
物质类别及举 例
大多数非金属单质及 部分单质(如金刚 氧化物(SiO2除外)、 石、硅、晶体硼) 气态氢化物、酸、绝 ，部分非金属化
大多数有机物(有机 合物(如SiC、
盐除外)
SiO2)
金属氧化物(如 金属单质与合 K2O、Na2O)、强 金(如Na、Al、 碱(如KOH、
Fe、青铜) NaOH)、绝大部 分盐(如NaCl)
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第一节 晶体的常识(第2课时)
晶胞
3. 1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等 发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超 导性。若该化合物的结构如右图所示，则 该化合物的化学式可能是 （ C ） A. YBa2CuO7－x B. YBa2Cu2O7－x C. YBa2Cu3O7－x D. YBa2Cu4O7－x
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晶胞
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最 小的正六边形占有碳原子数目为（ A ） A、 2 B、3 C、4 D、6
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晶胞
7. 许多物质在通常条件下是以晶体的形式存 在，而一种晶体又可视作若干相同的基本结 构单元构成，这些基本结构单元在结构化学 中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、 氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所 示，则该物质的化学式为 （ C ） A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO120
1.在CsCl晶体中，每个Cs+周围最近距离的Cs+ 有几个？每个Cl-周围最近距离的Cl-有几个？ 2.分析“CsCl” 化学式的由来。 6个
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晶胞
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晶胞
二氧化碳及其晶胞
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晶胞
每8个CO2构成立方 体，且在6个面的 中心又各占据1个 CO2。每个晶胞中 有4个CO2分子， 12个原子。 在每个CO2周围等距 离的最近的CO2有 12个(同层4个， 上层4个、下层4 个)
58.5 ×4 6.02×1023
解法2：晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl－的个数均为:
高中化学第3章晶体结构与性质第3节第2课时离子晶体过渡晶体与混合型晶体教案2
第2课时离子晶体过渡晶体与混合型晶体发展目标体系构建1.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。
2.能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质.3。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
一、离子晶体1．结构特点（1)构成粒子：阳离子和阴离子。
(2）作用力：离子键。
（3）配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目.微点拨:大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子。
离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、氢键等。
2．常见的离子晶体晶体类型NaCl CsCl 晶胞阳离子的配位数68阴离子的配位数68晶胞中所含离子数Cl－4Na＋4Cs＋1Cl－13.物理性质(1)硬度较大，难于压缩。
(2）熔点和沸点较高.（3)固体不导电，但在熔融状态或水溶液时能导电。
离子晶体是否全由金属元素与非金属元素组成？［提示］不一定,如NH4Cl固体是离子晶体但它不含金属元素。
二、过渡晶体与混合型晶体1．过渡晶体（1)四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。
（2）过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。
①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数氧化物Na2O MgO Al2O3SiO2离子键的62504133百分数/%从上表可知，表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。
②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理,如Na2O等。
同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理,如Al2O3、SiO2等。
微点拨:四类典型晶体都有过渡晶体存在.2．混合型晶体（1）晶体模型石墨结构中未参与杂化的p轨道（2）结构特点-—层状结构①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成平面六元并环结构。
②层与层之间靠范德华力维系。
第3章 第2节 第2课时 共价晶体(讲义)【新教材】
一、共价晶体的概念及其性质1．共价晶体的结构特点及物理性质(1)概念相邻原子间以共价键相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。
(2)构成微粒及微粒间作用(3)物理性质①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。
①结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。
2．常见共价晶体及物质类别(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。
二、常见共价晶体结构分析1．金刚石晶体金刚石晶体中，每个碳原子均以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成C—C—C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键)，整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。
其中最小的环是六元环。
2.二氧化硅晶体(1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。
晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1①2。
(2)低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。
这一结构决定了它具有手性。
熔点/① 194 -70 2180 ＞3500 1410 沸点/①18157365048272355A ．SiCl 4、AlCl 3是分子晶体B ．晶体硼是共价晶体C ．晶体硅是共价晶体D ．金刚石中的C -C 键比晶体硅中的Si -Si 键弱 9．工业制玻璃时，主要反应的化学方程式为：Na 2CO 3+SiO 2高温−−−→Na 2SiO 3+CO 2↑完成下列填空：(1)钠原子核外电子排布式为___________。
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晶格能
卤化钠及碱土金属离子晶体
科目一考试 / 2016年科目一模拟 考试题
科目二考试 2016年科目二考试技巧、考 试内容、考试视频
2020/12/10
可编辑ppt
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晶格能
总结
离子晶体有什么特点？ – 无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 – 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。且随 着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能 增大，熔点升高。 – 一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。 – 固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。
晶格能
二、晶格能
定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
晶格能的大小与阴仔、阳细离阅子所读带电表荷的3乘—积成8正，比，分与阴析、阳离子间的距
离成反比。 晶格能的大小与离子晶
体的熔点有什么关系？ 简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比. – 形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）
哪些物质属于离子晶体？ – 强碱、部分金属氧化物、部分盐类。
晶格能
晶格能
科学视野 P81
岩浆晶出规则与晶格能
晶格能越大：
– 熔点越高；离硬度子越大晶。 体的晶格能与哪
些因素有关？
晶格能 q1q2 r
晶格能
某些离子晶体的晶格能
F-
Cl-
Br-
I-
Li+ 1036 853 807 757
Na+ 923 786 747 704
K+
821 715 682 649
Rb+ 785 689 660 630
Cs+ 740 659 631 604
选修3 物质结构与性质 第三章 晶体结构与性质
第四节 离子晶体 第2课时
离子晶体
【学习目标】 1．知识与技能：了解离子晶体的结构模型及其性质的
一般特点。了解离子晶体配位数及其影响因素。
2．过程与方法：比较离子晶体与分子晶体、原子晶体、
金属晶体在晶体结构上的区别和性质上的差异，从晶体结 构的微观角度去解释物质的物理性质
3．情感态度与价值观：学会知识的运用，培养学以
致用的能力
【学习重点】
理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
【学习难点】了解离子晶体配位数及其影响因素。
晶格能
科学视野
[阅读思考] 碳酸盐热分解的实质是什么？ 表3-7的有关数值说明了什么？
组成碳酸盐中阳离子的金属的金属 性越弱，金属阳离子的半径越小，碳酸 盐的热稳定性越差，反之越好。